食品機械設備網技術文章
真空冷凍干燥的工作原理
閱讀：3824 發(fā)布時間：2021-6-10 真空干燥是基于液滴在真空條件下的沸騰溫度，即液體即使在低溫下也會蒸發(fā)的物理特性。例如在兜孔位置，清洗后液體仍然存在，并且很難用其他方法去除，而真空干燥卻能使它和工件表面殘液一樣快速蒸發(fā)。
水溶液清洗系統(tǒng)功能描述
一旦工作腔被需要清洗的零件占據并密封住，就需要用真空泵在約100 mbar的壓力下抽真空。清洗介質通過水泵抽到工作腔。真空室保證了清洗液滲透到最小的腔，例如，由于空氣的間隔，插孔是不能被忽略的。隨后的清洗過程中可以有各種不同的步驟。通常包括浸泡和噴淋清洗的過程。有時會用到超聲波清洗，這一過程通常伴隨在一個或多個清洗循環(huán)之后。當清洗液被抽走后，就發(fā)生了實際的真空干燥過程。在這一過程中，工作腔內的壓力通過真空泵的氣體泵送后進一步降低。而這時產生的蒸汽由真空泵一并吸出并轉移到排氣管。
溶劑清洗系統(tǒng)功能描述
原則上，溶劑清洗過程類似于水溶液清洗過程。然而，真空泵一般需要完成額外的工作。首先，符合防爆要求是至關重要的，此處有兩種不同的解決方法。要么可以用一個帶有防爆標準設計的真空泵，要么可以在恒定小于100 mbar的壓力驅動系統(tǒng)下進行不需要防爆的清洗系統(tǒng)操作。系統(tǒng)的壓力可由任何一種真空泵生成，僅管通常會采用第二類較小的真空泵來完成這項工作。其次，在干燥過程中蒸發(fā)的溶劑，能在真空蒸餾器(溶劑可以從污染介質中被蒸餾出來的裝置) 中被揮發(fā)。溶劑餾出物通過水池返回到清洗過程，而油/污集中收集在桶中。
真空發(fā)生器的使用
• 油潤滑型的旋片式真空泵
油潤滑型旋片式真空泵在清洗系統(tǒng)中被廣泛使用。經驗表明，這種類型的真空泵非常適合于此類應用需求，它也因此成為清洗系統(tǒng)干燥過程中的標準泵。旋片式真空泵是使用壽命長且具有高真空度水平的強大真空發(fā)生器。然而，當涉及到具有很高的蒸汽發(fā)生幾率的清洗過程中，旋片真空泵并不總是能夠防止蒸汽在真空泵的抽吸除去過程中發(fā)生冷凝的情況。與此同時，凝析油使真空泵油乳化。這可能導致滾動軸承和旋轉葉片不夠潤滑，造成真空泵另部件的磨損，吸入性能和預期的真空度也可能會受到影響。這些影響可以通過更頻繁的破壞真空泵油和過濾器來致使維護和整體運營成本的上升。
• 干式螺桿真空泵
由 Dr. K. Busch GmbH制造的干式旋轉螺桿真空泵在一個廣泛的真空技術過程中有一段長期且成功的歷史。真空泵已成功滿足各類不同特定的應用要求，從2005年開始，成功地應用于工業(yè)清洗和干燥技術領域，并作為真空技術的新標準在這一領域廣泛傳播。
Busch COBRA螺桿真空泵不需要油作為工作液。在干燥過程中，它的優(yōu)點在于在壓縮過程中的凝結形成不接觸油，從而排除了與油潤滑型的旋片式真空泵有關問題出現(xiàn)的可能。
在COBRA螺桿真空泵中，雙螺桿轉子在缸內的旋轉方向相反，互相之間或與氣缸內壁并不接觸。同樣，密封通過一種非接觸方式，因而無磨損的情況發(fā)生。如果蒸汽在壓縮過程中凝結在COBRA螺桿真空泵里，依然會被氣流推送至壓縮腔的排氣側排除。因此每小時幾升的液體體積，可以沒有任何問題地通過泵體。用這樣一種方式設計排水口，即使當真空泵處于停頓狀態(tài)，也可以很容易地排出凝結液體。
不像旋片式真空泵，螺桿真空泵是水冷式的。精心設計的冷卻原理確保一個均勻穩(wěn)定的溫度穿過整個泵體。冷卻液的量能夠被恒溫值的平均值所調節(jié)，從而允許這個過程中真空泵有一個理想的溫度控制，并且避免不必要的水資源浪費。另外，一個具有密封冷卻系統(tǒng)的真空泵(換熱器)也可以安裝在就地沒有冷卻液可用的裝置上。
真空泵的比較
很難講對于清洗系統(tǒng)來說，油潤滑旋片真空泵或干式螺桿真空泵哪個才是更好的選擇。在技術方面，兩泵的原理都是可能的。對于冷凝風險相對較低的清洗系統(tǒng)來說，旋片式真空泵是鑒于降低采購成本更明智的選擇。然而，如果冷凝的影響導致服務和維護成本的增加，螺桿真空泵可以更快更有利的節(jié)省整體運營成本。在做真空泵的購買決策之前，咨詢真空專家很重要。